AT398910B - Anlage zur reinigung der abluft bei strassentunneln, unterflurtrassen od. dgl. - Google Patents

Description

AT 398 910 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Reinigung der Abluft bei Straßentunneln, Unterflurtrassen od. dgl.

Durch den ständig zunehmenden Verkehr auf den Straßen steigt die Lärm- und Schadstoffbelastung der Bevölkerung, insbesondere in den Städten und in der Nähe der Hauptdurchzugsstraßen, stark an. Vielfach 5 wird durch eine Verlegung der Straße unter die Erde, also durch einen Straßentunnel oder eine Unterflurtrasse zumindest eine Teillösung erreicht, weil in diesem Bereich die Lärm- und Emissionsbelastung entfällt. Hinsichtlich der Emissionen stellt dies jedoch keine befriedigende Lösung dar, da die Abgase der Fahrzeuge zwar nicht entlang des gesamten Tunnel- bzw. Trassenbereiches, Jedoch über die Portale oder die Abluftschächte erst wieder in die Atmosphäre gelangen. Es wäre daher notwendig, die Abluft hinsicht-10 lieh der gasförmigen Abluftkomponenten, wie Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Kohlenwasserstoffe, zu reinigen. Anlagen die diese Aufgabe bei Straßentunneln oder Unterflurtrassen erfüllen, sind bisher jedoch unbekannt. Es ist selbstverständlich nicht mehr neu, Verbrennungskraftmaschinen mit Katalysatoren auszustatten, jedoch sind diese, selbst wenn man sie im Hinblick auf die bei Straßentunnels od. dgl. zu reinigenden großen Abluftmengen entsprechend dimensionieren würde, un-15 brauchbar, weil sie in einem Temperaturbereich von etwa 300 - 800* C arbeiten. Gleiches gilt für Großkatalysatoren bei kalorischen Kraftwerken, wo ebenfalls die Abgase von vornherein entsprechend hohe Temperaturen aufweisen. Würde man versuchen, die Abluft von Straßentunneln oder Unterflurtrassen auf die gleiche Weise zu reinigen, müßte die Abluft, die Umgebungstemperatur aufweist, erwärmt oder der Katalysator beheizt werden. Die hiefür erforderliche Energie, die bei den gegebenen Abluftmengen im 20 Megawattbereich liegen würde, wäre aber bei ihrer Erzeugung mit einer gegenüber Straßentunneln oder Unterflurtrassen wesentlichen Emissionsmehrbelastung verbunden.

Es ist zwar auch schon bekannt, die Abluft von Straßentunneln oder Unterflurtrassen insofern zu reinigen, als entsprechende Filter verwendet werden, die jedoch aus der Abluft nur Ruß- und Staubteilchen abscheiden, aber auf die Gaszusammensetzung keinen Einfluß nehmen, so daß die gasförmigen Emissio-25 nen ungehindert in die Atmosphäre gelangen.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Abluft im Umgebungstemperaturbereich, wie es bei Straßentunneln od. dgl. vorhanden ist, bezüglich der gasförmigen Komponenten zu reinigen, wobei diese Reinigung keine Energiezufuhr in Form von Wärme benötigen, sondern eben bei Umgebungstemperatur erfolgen soll. 30 Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß ein Abluftsammelsystem vorgesehen und in diesem ein in seinem Volumen der Abluftmenge angepaßter, durch Spülung mit einem Formiergas bei Umgebungstemperatur regenerierbarer und dadurch im gleichen Temperaturbereich betriebsfähiger Katalysator eingesetzt ist, der aus einem mit Edelmetall, insbesondere Platin, Palladium oder Ruthenium, beschichteten keramischen Träger, insbesondere aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid besteht, wobei als 35 Formiergas Gemische aus Wasserstoff in Stickstoff oder Argon vorgesehen sind und vorzugsweise je nach den geforderten Reinigungsgraden die Betriebszeit in der Größenordnung von Stunden bis Tagen und die Regenerationszeit in der Größenordnung von Minuten bis Stunden liegen.

Es ist völlig überraschend, daß der Katalysator in der gewünschten Weise arbeitet, ohne höhere Temperaturen zu benötigen. Allerdings muß der beispielsweise aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid od. dgl. 40 bestehende, mit dem Edelmetall beschichtete Träger, bevor er als Katalysator wirksam wird, mit dem Formiergas gespült werden, wobei an der Regeneration des Katalysators nach dem Betrieb hauptsächlich der Wasserstoff beteiligt sein dürfte, dessen Mischung nicht unbedingt an Stickstoff oder Argon gebunden ist. Jedenfalls treten bei der Reinigung mittels des Katalysators und bei dessen Regeneration keine schädlichen, sondern nur solche Gase auf, die in der Normailuft ohnehin vorhanden sind. Die bisher 45 bekannten Katalysatoren sind chemisch unterschiedlich aufgebaut.

Bei Tunnelsystemen mit Längs-, Halbquer-, Vollquerlüftung und Kombinationen davon gilt als Richtwert für die erforderliche frischluftmenge und somit auch für die Abluft ein Volumsdurchsatz von ca. 100 m3 je s und km Tunnellänge. In diesem Falle müßte der Katalysator z. B. ein Volumen von etwa 80 m3 erhalten. Würde er in einem Abluftkanal im Berginneren eingebaut, könnte mit einer Abluftgeschwindigkeit bis zu so einer unteren Grenze von 7 m/s gefahren werden, was zu einem Katalysator mit etwa 6 m Länge und einem Querschnitt von ca. 14 m2 führen würde. Erfolgte der Einbau in einem Schachtkopfbauwerk, d. h. außerhalb des Berges, wären Abluftgeschwindigkeiten von 1 - 2 m/s möglich. Der Katalysator erhielte dann bei einem Querschnitt von etwa 70 m2 eine Länge von 1,2 m. Selbstverständlich sind diese Werte nur beispielsweise angeführt. Der Druckverlust in den Gebläsen wäre beim erfindungsgemäßen Einbau von Katalysatoren mit 55 etwa 500 N/m2 durchaus tragbar.

Um eine technische Vereinfachung zu erzielen und den Verbrauch von Formiergas herabzusetzen ist erfindungsgemäß das Formiergas bei der Spülung im Kreislauf durch den Katalysator geführt und bei nachlassender Regenerationswirkung nach und nach durch unverbrauchtes Formiergas ersetzbar. 2

Claims (2)

1. AT 398 910 B Die Erfindung ist selbstverständlich nicht nur bei Straßentunneln und Unterflurtrassen, sondern auch überall dort anwendbar, wo große Abluftmengen bei Umgebungstemperatur zu reinigen sind. Patentansprüche 5 1. Anlage zur Reinigung der Abluft bei Straßentunneln und Unterflurtrassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abluftsammelsystem vorgesehen und in diesem ein in seinem Volumen der Abluftmenge angepaßter, durch Spülung mit einem Formiergas bei Umgebungstemperatur regenerierbarer und dadurch im gleichen Temperaturbereich betriebsfähiger Katalysator eingesetzt ist, der aus einem mit io Edelmetall, insbesondere Platin, Palladium oder Ruthenium, beschichteten keramischen Träger, insbesondere aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid, besteht, wobei als Formiergas Gemische aus Wasserstoff in Stickstoff oder Argon vorgesehen sind und vorzugsweise je nach den geforderten Reinigungsgraden die Betriebszeit in der Größenordnung von Stunden bis Tagen und die Regenerationszeit in der Größenordnung von Minuten bis Stunden liegen. 75
2. 2. Anlage nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formiergas bei der Spülung im Kreislauf durch den Katalysator geführt und bei nachlassender Regenerationswirkung nach und nach durch unverbrauchtes Formiergas ersetzbar ist. 20 25 30 35 40 45 50 3 55